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Spender für flüssige oder pastöse Medien
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Die Erfindung betrifft einen Spender für flüssige oder pastöse Medien,
bestehend aus einem das Medium aufnehmenden, dem Umgebungsdruck ausgesetzten Behältnis
und einem Spenderkopf, der ein Abschlußteil aus federnd nachgiebigem Werkstoff für
das Behältnis, ein auf das Abschlußteil durch Fingerdruck wirkendes Druckstück und
ein Mundstück mit einem Abgabeventil aufweist, wobei durch Betätigen des Druckstücks
das Abschlußteil teilweise zusammengedrückt, das dabei verdrängte bzw.
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ein ihm entsprechendes Volumen bei geöffentem Abgabeventil über das
Mundstück abgegeben und nach Freigabe des Druckstücks durch die Rückstellung des
Abschlußteils im Behältnis ein dieses um das verdrängte Volumen verkleinernder Unterdruck
erzeugt wird, wobei zugleich das Abgabeventil schließt.
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Spender dieses Aufbaus werden in Form der sogenannten Kolbenspender
bereits vielfältig eingesetzt, allerdings beschränkt sich ihre Anwendung bisher
ausschließlich auf pastöse Produkte.
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Die bekannten Spender (z.B. DE-OS 26 11 644) arbeiten im wesentlichen
alle nach dem gleichen Prinzip. Das das Medium aufnehmende Behältnis ist als zylindrischer
Körper ausgebildet, in den ein Boden formschlüssig eingesetzt ist. Auf der gegenüberliegenden
Seite ist der Spenderkopf - wiederum meist formschlüssig - aufgesetzt. Er weist
einen nach innen domartig eingezogenen, federnd nachgiebigen Abschnitt auf, an den
das meist zur Seite hin offene Mundstück anschließt. Das Mundstück weist oberseitig
eine Druckfläche auf derart, daß das Mundstück durch Daumen- oder Fingerdruck in
Achsrichtung des Spenders nach unten gedrückt werden kann, wobei zugleich der domartige
Abschnitt des Abschlußteils unter Verringerung des Volumens des zylindrischen Behältnisses
verformt wird. In dem Mundstück ist eine Rückschlagklappe angeordnet, die bei dem
eben geschilderten Druckhub öffnet, so daß das Medium aus dem Behältnis in das Mundstück
übertreten kann. Dadurch wird die bei einem vorangegangenen Druckhub im Mundstück
angesammelte Menge des Mediums entsprechend dem beim beschriebenen Druckhub verdränten
Volumen über die Abgabeöffnung des Mundstücks herausgedrückt, während das Mundstück
durch die über die Rückschlagklappe übertretende Mediummenge nachgefüllt wird. Wird
anschließend das Mundstück freigegeben, so gelangt das Abschlußteil bzw. dessen
domartiger Abschnitt aufgrund des Rückstellvermögens wieder in die Ausgangslage
zurück. Bei diesem Saughub schließt die Rückschlagklappe, so daß im Behältnis ein
Unterdruck entsteht.
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Um das über die Rückschlagklappe und das Mundstück abgegebene Volumen
im Behältnis auszugleichen, ist ein an der Behältniswandung geführter Kolben vorgesehen,
der einen dichten Abschluß des Behältnisses bewirken soll. Die Führung und Dichtung
des
Kolbens an der Behältniswandung ist so ausgebildet, daß er
sich beim Druckhub verklemmt, also nicht ausweichen kann, während er beim Saughub
nachrückt und auf diese Weise das entnommene Volumen wieder ausgleicht. Der Kolben
sorgt also dafür, daß bei jeder Entnahme das Volumen des Behältnisses um das Volumen
der entnommenen Menge verkleinert wird. Daneben sind auch Ausführungsformen bekannt,
bei denen der nachrückende Kolben an einer zentralen Stange geführt und auf dieser
beim Druckhub verklemmt wird.
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Der Nachteil dieses bekannten Kolbenspenders ist vor allem darin zu
sehen, daß durch die Verbindungsstellen zwischen der Vielzahl von Einzelteilen des
Spenders und vor allem aufgrund der mangelhaften Abdichtung zwischen Kolben und
Behältniswandung, die als Präzisionsgleitführung ausgebildet sein muß, eine gas-
bzw. diffusionsdichte Ausführung praktisch unmöglich ist. Dadurch wiederum ist die
Anwendung des Spenders für flüssige oder leicht viskose Produkte, wie aber auch
für solche pastöse Produkte ausgeschlossen, die leicht flüchtige Bestandteile enthalten,
da diese nach kurzer Zeit Ausdiffundieren. Zu diesen Produkten zählen beispielsweise
die meisten Kosmetika. Ein weiterer Mangel besteht darin, daß sich stets eine gewisse
Teilmenge des Mediums in dem nach außen offenen Mundstück befinden muß. Zwar wird
die Abgabeöffnung des Mundstücks durch eine Stülpkappe mit entsprechend elastischer
Wandung abgedichtet, doch ist auch diese naturgemäß nicht gasdicht, so daß vor allem
bei längerem Nichtgebrauch die Gefahr besteht, daß das im Mundstück befindliche
Medium austrocknet und dann aufgrund des zu großen Widerstandes der Spender funktionsuntüchtig
wird.
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In fertigungstechnischer Hinsicht haben die bekannten Kolbenspender
den Nachteil, daß sie aus einer Vielzahl von Einzelteilen, teilweise Präzisionsbauteilen,
bestehen, deren Herstellung einen entsprechenden fertigungstechnischen Aufwand erfordert.
Ferner ergeben sich dadurch aufwendige Montagearbeiten.
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Neben den praktizierten Kolbenspendern ist eine Ausführungsform bekannt
(DE-OS 30 33 265), bei der in ein formsteifes Gehäuse eine Folie eingelegt ist,
die an einer Wandung im oberen Bereich befestigt und an ihrem anderen Ende auf einer
Wickelspule sitzt. Das einerseits zwischen den gegenüberliegenden Folien, andererseits
zwischen den daran anschließenden gegenüberliegenden Wandungen eingeschlossene Produkt
wird durch Aufwickeln der Folie nach oben verdrängt und kann dort über ein Mundstück
austreten. Diese Ausbildung setzt einen rechteckigen Behälter voraus, um überhaupt
eine einigermaßen sichere Abdichtung zwischen Folie und Wandung zu erhalten. Im
übrigen ist aufgrund der notwendigen Drehbewegung die Handhabung dieses Spenders
praktisch nur mit zwei Händen möglich, was bei allen Medien, die auf ein Hilfsmittel
aufgetragen werden, wie beispielsweise Zahnpasta auf eine Zahnbürste, einen Einsatz
unmöglich macht. Im übrigen ist eine solche Handhabung mit beiden Händen auch bei
allen anderen Anwendungsfällen hinderlich und unerwünscht.
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Ähnliches gilt für eine andere bekannte Ausführung (DE-OS 26 38 328),
bei der in einem formstabilen Gehäuse ein flexibles Behältnis einerseits im Bereich
des Öffnungsrandes, andererseits am Boden eingespannt ist. In diesem Behältnis befindet
sich das zu dosierende Medium. Der Boden ist gegenüber dem formstabilen Gehäuse
in einer Richtung drehbar, während er in der anderen Richtung gesperrt ist. Dies/geschieht
beispielsweise durch eine sägezahnartige Verbindung zwischen Boden und Gehäusewandung.
Durch Drehen des Bodens wird das Behältnis um die Gehäuseachse verdrillt. Aufgrund
des dabei im Behältnis entstehenden Überdrucks läßt sich das Medium mittels eines
Stoßventils entnehmen. Auch dieser Spender erfordert eine Bedienung mit beiden Händen,
wobei er ferner von der Unterlage, auf der er steht, abgenommen werden muß. Dies
dürfte der Anlaß sein, daß sich auch dieser Spender in der Praxis nicht einführen
konnte.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Spender des eingangs
geschilderten Aufbaus so auszubilden, daß auf bewegliche und geführte Bauteile,
vor allem auf Präzisionsbauteile, mit ihren Dichtproblemen verzichtet, die Anzahl
der Bauteile und damit die Anzahl der zu Undichtheiten Anlaß gebenden Verbindungsstellen
verringert, eine beliebige Bauform verwirklicht und die Bildung von Lufteinschlüssen
beim Füllvorgang vermieden werden kann.
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Ausgehend von dem eingangs geschilderten Spender wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß das Behältnis eine unter Wirkung des Unterdrucks kollabierende
Wandung aufweist und daß zwischen dem federnd nachgiebigen Abschlußteil und dem
Behältnis eine beim Druckhub schließende Rückschlagklappe angeordnet ist, während
das beim Saughub schließende Abgabeventil die Abgabeöffnung des Mundstücks bildet.
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Durch die erfindungsgemäße Maßnahme erübrigt sich zunächst der Einsatz
von Kolben und der hierfür notwendigen Führungen, indem das bei den bekannten Spendern
von der Gehäusewandung und dem Kolben gebildete Behältnis durch ein Behältnis mit
kollabierbarer Wandung ersetzt wird, die das unter Wirkung des am Abschlußteil erzeugten
Unterdrucks das beim Druckhub aus dem Abschlußteil verdrängte Volumen durch Kollabieren
ausgleicht. Es kann die gesamte Behältniswandung oder nur ein Teil derselben, z.B.
der Boden bei flachen dosenförmigen Behältnissen kollabierbar ausgebildet sein.
Durch die Vermeidung eines beweglichen Teils mit den notwendigen Führungsflächen
entfallen auch die dort beim Stand der Technik vorhandenen Dichtprobleme. Um beim
Druckhub ein erneutes Aufblähen des Behältnisses zu vermeiden, ist zwischen dem
zumindest teilweise verformbaren Abschlußteil und dem Behältnis eine Rückschlagklappe
eingesetzt, die beim Druckhub schließt, während sie beim Saughub öffnet, also den
Überritt einer der entnommenen Menge entsprechenden Teilmenge aus dem Behältnis
in das Abschlußteil gestattet. Um beim Saughub ein Rücksaugen aus der Umgebung zu
vermeiden, ist das selbstschließende Abgabeventil
an der Abgabeöffnung
des Mundstücks angeordnet, wodurch der weitere Vorteil erzielt wird, daß das gesamte
Abschlußteil mit Mundstück bei Nichtgebrauch des Spenders nach außen abgeschlossen
ist, so daß auch innerhalb des Mundstücks zumindest ein Austrocknen des dort eingeschlossenen
Mediums vermieden wird. Die Rückschlagklappe zwischen Abschlußteil und Behältnis,
wie auch das Abgabeventil am Mundstück, lassen sich zusammen mit dem Abschlußteil
ohne weiteres einstückig aus Kunststoff herstellen, so daß auch insoweit keine getrennten
und beweglichen Bauteile erforderlich sind.
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Zweckmäßigerweise ist das Behältnis mit der kollabierbaren Wandung
von einem Schutzmantel mit Abstand umgeben. Dieser Schutzmantel dient in erster
Linie dazu, einen unerwünschten Druck auf das flexible Behältnis zu verhindern,
wie auch dazu, den Spender aufstellen zu können. Im übrigen kann der Schutzmantel
außenseitig bedruckt und mit den notwendigen Informationen versehen werden. Zwischen
Behältnis und Schutzmantel, der beispielsweise nach unten offen ist, kann der Umgebungsdruck
auf das Behältnis einwirken. Im übrigen können Behältnis und Schutzmantel gleiche
oder unterschiedliche Form aufweisen. Auch ist es im Gegensatz zu Kolbenspendern
möglich, den Schutzmantel in einer von der zylindrischen Form abweichenden Gestalt
auszubilden, ihn insbesondere mit die Griffigkeit verbessernden Vertiefungen, mit
Aufnehmen für andere Gegenstände, z.B. eine Zahnbürste, etc. zu versehen.
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Vorzugsweise ist das federnd nachgiebige Abschlußteil von einer über
die Rückschlagklappe und dem Behältnis in Verbindung stehende Pumpkammer gebildet,
die eine in einem Teilbereich federnd nachgiebige Wandung und daran anschließend
das Mundstück mit dem Abgabeventil aufweist. Die Pumpkammer ist demgemäß so aufgebaut,
daß ihre Funktion der eines Blasebalgs ähnelt.
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In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die Pumpkammer im Bereich
ihres Bodens die Rückschlagklappe aufweist und gegenüber dem Boden domartig unter
Bildung des federnd nachgiebigen Teilbereichs eingezogen ist und daß an den domartigen
Abschnitt über eine Öffnung das in sich formstabile Mundstück angeschlossen ist.
Das für die Pumpbewegung notwendige Federvermögen wird demzufolge auf einen solchen
Teilbereich beschränkt, der ein der durchschnittlichen Abgabemenge entsprechendes
Verdrängungsvolumen besitzt.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel kann das Mundstück und die Pumpkammer
einstückig ausgebildet sein und das Mundstück gegenüber der Pumpkammer etwa horizontal
abgewinkelt sein. Ferner kann das Druckstück über das formstabile Mundstück auf
den federnd nachgiebigen domartigen Abschnitt wirken. Stattdessen ist es natürlich
auch möglich, das Mundstück koaxial oder achsgleich zur Pumpkammer anzuordnen, wobei
dann das Druckstück das Mundstück konzentrisch umgibt und gegenüber diesem unter
Verformung des domartigen Abschnittes beweglich ist.
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Bei den vorgenannten Ausführungsformen besteht der gesamte Spender
aus nur zwei Teilen, so daß sich Herstellung und Montage entsprechend einfach gestalten.
Die Anzahl der Verbindungsflächen und damit die Gefahr der Undichtheit wird bei
diesen Ausführungsformen auf ein Minimum reduziert.
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Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Mundstück
an der Abgabeöffnung unter Bildung des Rückschlagventils tüllen- oder düsenartig
verengt. Die Tülle oder Düse ist dabei so ausgebildet, daß sie zwar beim Druckhub
das Medium strangartig austreten läßt, beim Saughub aber selbsttätig schließt, so
daß Umgebungsluft nicht eingesaugt werden kann.
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In bevorzugter Ausgestaltung ist die tüllen- bzw. düsenartige Verengung
des Mundstücks nach innen derart eingestülpt, daß
ihre Wandung
und die Wandung des Mundstücks annähernd in Doppellage liegen und der Öffungsränder
nach Art von nach außen weisenden Dichtlippen unter Vorspannung geschlossen ist.
Dies verhindert mit Sicherheit ein Rücksaugen von Umgebungsluft, indem durch den
Umgebungsdruck bzw. den Unterdruck beim Saughub die Dichtwirkung noch verstärkt
wird. Die Dichtwirkung ergibt sich einerseits durch die gießtechnische Formgebung,
andererseits durch die anschließend beim Einstülpen eingebrachte Formänderung.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung sind an dem domartigen
Abschnitt in die Pumpkammer hineinreichende Trennwände angeordnet, die ihrerseits
zwischen sich und der äußeren Wandung der Pumpkammer zu dieser offene Teilkammern
für die Aufnahme von Zugabemedien bilden, wobei die Trennwände Queröffnungen kleinen
und gegebenenfalls unterschiedlichen Querschnitts für den Übertritt der Zugabemedien
zum Hauptmedium während des Saughubs aufweisen.
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Es ist beispielsweise bei Zahnpasta, aber auch bei anderen Produkten
bekannt, zwei oder mehr Komponenten gleichzeitig in einem Behältnis unterzubringen
und über die Öffnung abzugeben. Dies gelingt auch bei der erfindungsgemäßen Ausbildung,
indem die zuzugebenden Medien in die Trennkammern der Pumpkammern eingefüllt werden
und anschließend das Hauptmedium aufgefüllt wird. Beim Saughub können die Zugabemedien
in den inneren Bereich der Pumpkammer gelangen und werden dann randseitig dem Hauptmedium
zugegeben, so daß sie streifenförmig mit dem Hauptmedium austreten. Beim Saughub
wird nicht nur das Hauptmedium in die Pumpkammer nachgesaugt, sondern diese füllt
zugleich das entnommene Volumen an Zugabemedien auf.
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Vorzugsweise sind das Behältnis mit der kollabierenden Wandung und
der es umgebende Schutzmantel einstückig hergestellt, wobei sie an ihrer gemeinsamen,
die Öffnung des Behältnisses begrenzenden Randzone eine Aufnahme für den Spenderkopf
aufweisen.
Hierbei bietet sich vor allem das Zweikomponenten-Spritzgußverfahren
an, mit denen verschiedene Kunststoffe unterschiedlicher Eigenschaft in einer Form
unter Bildung eines einstückigen Teils verspritzt werden können. Auch das Blasverfahren
bietet sich hier an, wobei zwei mögliche Ausführungsformen in den Ansprüchen 11
und 12 gekennzeichnet sind.
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Das Behältnis kann ggf. doppelwandig unter Bildung eines schmalen
Zwischenraums ausgebildet sein, wobei dieser Zwischenraum beispielsweise zur Aufnahme
von Diffusions-Sperrschichten, z.B. einer Aluminiumfolie oder dergleichen, dienen
kann. Es ist ferner möglich, die Wandung des Behältnsises mit Versteifungen und/oder
Sollknickstellen zu versehen, um eine bestimmte Art des Kollabierens des Behältnisses
zu erzielen und ein vollständiges Entleeren des Behältnisses zu gewährleisten.
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Ferner kann das Behältnis im Bereich des Bodens außenseitig Führungslippen
aufweisen, die dem Schutzmantel innenseitig anliegen. Damit kann eine definierte
Bewegung des Behältnisses beim Kollabieren erzwungen werden. Die Führungslippen
sind nur so auszubilden, daß der Umgebungsdruck nach Möglichkeit auf das gesamte
Behältnis einwirken kann.
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Im Gegensatz zu den herkömmlichen Kolbenspendern ermöglicht die Erfindung,
wie bereits angedeutet, für das Behältnis, wie auch für den Schutzmantel beliebige
Formen. Dabei wird für das Behältnis eine im Querschnitt ovale Form bevorzugt, die
das Kollabieren und annähernd vollständige Entleeren des Behältnisses begünstigt.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Spenderkopf ein
an der Randzone von Behältnis und Schutzmantel festlegbares, das Behältnis verschließendes
Deckelteil auf, das die Pumpkammer mit dem Mundstück außenseitig aufnimmt und
eine
die Pumpkammer mit dem Behältnis verbindende Öffnung für die Rückschlagklappe aufweist.
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Mit dieser Ausbildung besteht der Spender aus drei Bauteilen, wobei
das Deckelteil die Abdichtung des Behältnisses übernimmt und die Pumpkammer als
gesondertes Bauteil in das Deckelteil eingesetzt wird.
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Vorzugsweise ist dabei das Deckelteil nach innen eingezogen, wobei
das von ihm innerhalb des Behältnisses eingenommene Volumen mindestens so groß ist
wie das Volumen der Pumpkammer und des Mundstücks.
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Mit dieser Ausbildung läßt sich das offene Behältnis mit jeder herkömmlichen
Abfüllmaschine auffüllen. Anschließend wird das Deckelteil aufgesetzt, wobei sein
eingezogener Bereich so viel Volumen aus dem Behältnis verdrängt, wie es zum Auffüllen
von Pumpkammer und Mundstück notwendig ist. Bei diesem Eindrücken des Deckelteils
in das Behältnis öffnet die Rückschlagklappe und läßt dieses Volumen übertreten.
Vorzugsweise ist das verdrängte Volumen etwas größer, so daß das Medium am Mundstück
austritt und somit sichergestellt ist, daß auch die Pumpkammer vollständig gefüllt
ist. Mit Vorteil weist das Deckelteil einen nach innen eingezogenen Boden auf, der
zur Pumpkammer hin ansteigend gewölbt ist. Dadurch wird die Luft beim Füllvorgang
vollständig über die Pumpkammer und das Mundstück verdrängt.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Deckelteils und der Verbindung
von Pumpkammer und Deckelteil sind in den Ansprüchen 19 bis 21 gekennzeichnet.
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Weist die Pumpkammer entsprechend der Ausführungsform gemäß den Ansprüchen
20 und 21 keinen Boden auf, sondern wird dieser vielmehr durch einen Teilbereich
des Deckelteils gebildet, so kann gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform
die Rückschlagklappe an einer an der Seitenwandung der Pumpkammer angeformten, nach
außen reichenden Lasche angeordnet sein, die nach innen in die Kammer derart umgelegt
ist, daß die Rückschlagklappe unter Vorspannung der Öffnung im Deckelteil aufliegt.
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Bei dieser Ausführungsform wird also die Rückschlagklappe als einstückiges
Bauteil der Pumpkammer hergestellt. Die zugehörige Öffnung findet sich im Deckelteil.
Es sind also auch bei dieser Ausführung keine Führungsflächen od. dgl. notwendig.
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Die Abdichtung ist absolut einwandfrei, da beim Druckhub der Innendruck
der Pumpkammer unmittelbar auf die Rückschlagklappe wirkt. Ferner kann die Rückschlagklappe
einschließlich der Lasche eine sehr dünne Wandstärke aufweisen, so daß sie sich
beim Saughub einwandfrei von der Öffnung abheben. Stattdessen können, wie in den
Ansprüchen 23 und 24 gekennzeichnet, Pumpkammer mit Boden und Rückschlagklappe einstückig
gefertigt werden, wobei der dann steifer ausgebildete Boden die Öffnung zum Behältnis
aufweist.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Spenderkopf ein
das Deckelteil übergreifendes Kappenteil auf an dem das auf die Pumpkammer wirkende
Druckstück angeordnet ist.
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Mit dieser Ausbildung kommt zwar ein weiteres Bauteil hinzu, doch
braucht dieses keinerlei Abdichtfunktion zu übernehmen.
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Es dient in erster Linie der Formgebung und Abdeckung der elastischen
und empfindlichen Teile.
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Vorzugsweise übergreift das Druckstück einen an der Pumpkammer angeordneten
Ansatz form- oder kraftschlüssig, wobei es an dem Kappenteil geführt ist.
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Hierdurch wird eine beständige Verbindung zwischen Druckstück und
Pumpkammer geschaffen, die ein funktionssicheres Betätigen des Spenders gewährleistet.
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Der Ansatz kann an dem horizontal formstabilen Mundstück nach oben
weisend angeformt sein, so daß der Druck vom Druckstück über das formstabile Mundstück
auf den federnd nachgiebigen Teilbereich der Pumpkammer übertragen wird.
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Vorzugsweise ist das Druckstück am Kappenteil über eine Sollbruchlinie
angeformt und bei Druck unter Auftrennen der Sollbruchlinie auf den Ansatz am Mundstück
reibungsschlüssig aufdrückbar.
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Mit dieser Ausbildung ist der Vorteil verknüpft, daß Kappenteil und
Druckstück wiederum einstückig hergestellt werden können und gesonderte Montagevorgänge
entfallen. Die Beweglichkeit des Druckstücks ergibt sch erst dann, wenn durch Druck
die Sollbruchlinie aufgetrennt wird, wobei das Druckstück zugleich Reibungsschluß
mit dem Ansatz am Mundstück erhält und somit in seine Funktionslage kommt. Die Anbindung
des Druckstücks an das Kappenteil über eine Sollbruchlinie hat den weiteren Vorteil,
daß eine Art Originalitätsverschluß geschaffen ist, indem der Verbraucher bei unbeschädigter
Sollbruchlinie davon ausgehen kann, daß der Spender noch nicht benutzt worden ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung für den Reibungsschluß zwischen Druckstück und Ansatz
am Mundstück geben die Merkmale des Anspruchs 29 wieder. Weitere die Funktion von
Druckstück und Mundstück begünstigende Merkmale sind in den Ansprüchen 30 und 31
gekennzeichnet. Zwischen Druckstück und Ansatz kann eine mehrstufige Rastverbindung
vorgesehen sein, die eine unterschiedliche Höhenlage des Druckstücks und damit eine
Einstellung des Dosiervolumens gestattet.
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Gegebenenfalls kann das Kappenteil eine die Mundstück-Öffnung freilassende
Aussparung aufweisen, die aber wiederum im Sinne
eines Originalitätsverschlusses
durch eine an dem Kappenteil gelenkig angeformte Klappe abgedeckt sein kann, wobei
die Klappe dann ggf. versiegelt ist.
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Vorzugsweise sind das Kappenteil und das Deckelteil einstückig hergestellt
und über ein Filmscharnier miteinander verbunden, so daß sich auch diese beiden
Teile einstückig herstellen lassen und keine gesonderten Montagevorgänge erfordern.
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Wie bei Kunststofftuben od.dgl. an sich bekannt ist, können auch beim
erfindungsgemäßen Spender das Behältnis und/oder die Pumpkammer mit einer diffusiondichten
Sperrschicht, beispielsweise einer Metallfolie, einer Lackierung od.dgl. versehen
sein.
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Stattdessen ist es auch möglich, die zwischen Behältnis und Schutzmantel
und/oder die zwischen Deckel- und Kappenteil vorhandenen Hohlräume ganz oder teilweise
mit einem diffusionsdichten Medium zu füllen, wobei es sich um gasförmige, flüssige
oder schaumige Medien handeln kann.
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Die erfindungsgemäße Ausbildung des Spenders eröffnet eine bei Spendern
der gattungsgemäßen Art nicht realisierbare Möglichkeit, nämlich preisgünstige Nachfüllpackungen
einzusetzen und dabei den gesamten Spenderkopf wiederzuverwenden. Eine solche Nachfüllpackung
besteht aus dem Behältnis und dem Schutzmantel mit der Randzone zur Aufnahme des
Spenderkopfs und einem auf die Randzone aufgesetzten verlorenen Verschluß.
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Bei dem Verschluß kann es sich um eine einfache Kappe, einen Folien-Siegelverschluß
od.dgl. handeln, der vor Gebrauch entfernt wird. Anschließend wird der vorhandene
Spenderkopf auf die Randzone aufgesetzt, so daß der Spender wieder funktionsfähig
ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann der Verschluß der Nachfüllpakkung an
seiner dem Behältnis zugekehrten Seite konturengleich dem Deckelteil des Spenderkopfs
entsprechen. Weist das Deckelteil beispielsweise einen eingezogenen Boden auf, so
ist auch der Verschluß entsprechend, ggf. etwas weniger tief eingezogen, so daß
beim Aufsetzen des Spenderkopfs auf das Behältnis zumindest keine größere Menge
des Nachfüllmediums in die Pumpkammer verdrängt wird, da diese und das Abgabemundstück
vom vorherigen Gebrauch noch mit Medium gefüllt sind. Damit wird beim Nachfüllen
des Spenders ein Mediumverlust vermieden.
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Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung
beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Figur 1 einen Schnitt durch eine Ausführungsform
des Spenders; Figur 2 eine Draufsicht auf den Spender gemäß Fig. 1; Figur 3 einen
Schnitt durch eine Ausführungsform des Behältnisses mit Schutzmantel; Figur 4 einen
Schnitt einer anderen Ausführungsform des Behältnisses mit Schutzmantel; Figur 5
einen Schnitt durch die Pumpkammer vor der Montage; Figur 6 eine Ansicht der Pumpkammer
gemäß Figur 5 in einer um 90O gedrehten Ansicht; Figur 7 eine vergrößerte Detailansicht
des Rückschlagventils;
Figur 8 ein Querschnitt der Pumpkammer gemäß
Fig. 5 und 6; Figur 9 einen Schnitt des Deckel- und Kappenteils in der Fertigungslage;
Figur 10 eine Ansicht in das Deckel- und Kappenteil gemäß Figur 9; Figur 11 einen
Teilschnitt einer Ausführungsform von Behältnis und Schutzmantel in einem Fertigungsstadium
Figur 12 eine weitere Ausführungsform von Behältnis und Schutzmantel in einem anderen
Fertigungsverfahren; Figur 13 eine schematische Ansicht des Montage- und Füllvorgangs
des Spenders; Figur 14 einen Längsschnitt durch eine Nachfüllpackung für den Spender
Der Spender gemäß Figur 1 und 2 weist ein Behältnis 1 mit kollabierbarer Wandung
auf, das also vorzugsweise eine geringe Wandstärke bei guter Flexibilität besitzt.
Das Behältnis 1 bildet ein Hohlraumvolumen 2 zur Aufnahme eines flüssigen Mediums
und ist außenseitig von einem Schutzmantel 3 umgeben, der vorzugsweise aus einem
stabileren Werkstoff und/oder einer größeren Wandstärke gebildet ist. Zwischen dem
Behältnis 1 und dem Schutzmantel 3 ist ein Zwischenraum 4 vorhanden, so daß der
Umgebungsdruck durch den unten offenen Schutzmantel 3 auf die Außenwandung des gesamten
Behältnisses 1 einwirken kann.
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Das Behältnis 1 und der Schutzmantel 3 bilden eine gemeinsame Randzone
5, die außenseitig ein Gewinde oder andersartige Vorsprünge für die Bildung eines
Schraub- oder Prellverschlusses aufweist. An dieser Randzone 5 ist ein Deckelteil
6 festgelegt, das bei 7, beispielsweise über ein Filmscharnier, mit einem Kappenteil
8 verbunden ist. Zwischen dem Deckelteil 6 und dem Kappenteil 8 können Hohlräume
9 gebildet sein.
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Das Deckelteil weist einen nach innen eingezogenen Boden 10 auf, der
in der montierten Lage in das Behältnis 1 eingreift.
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Im Boden 10 des Deckelteils 6 ist eine Öffnung 11 angeordnet, mit
der eine Rückschlagklappe 12 zusammenwirkt. Die Rückschlagklappe 12 schließt nach
unten eine Pumpkammer 13 gegenüber dem Raum 2 des Behältnisses 1 ab. Die Pumpkammer
13 weist eine zylindrische Wandung 14 auf und ist in eine entsprechend zylindrische
Aufnahme 15 eingesetzt.
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Die Pumpkammer 13 besitzt einen nach innen domartig eingezogenen Abschnitt
16, der federnd nachgiebig ausgebildet ist und an den über eine Öffnung 17 ein Mundstück
18 horizontal abgewinkelt angeschlossen ist. An dem Mundstück 18 ist ein nach oben
weisender Ansatz 19 angeformt, der von einem Druckstück 20 übergriffen ist. Das
Druckstück 20 ist über eine Sollbruchlinie 21 mit dem Kappenteil 8 verbunden und
läßt sich reibungsschlüssig auf den Ansatz 19 unter Trennen der Sollbruchlinie 21
aufdrücken.
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An dem Kappenteil ist ferner im Bereich der Abgabeöffnung 22 des Mundstücks
18 eine Klappe 23 bei 24 angelenkt.
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Wie aus Figur 2 ersichtlich weist zumindest der Schutzmantel 3, vorzugsweise
aber auch das Behältnis 1 einen ovalen Querschnitt auf. Behältnis 1 und Schutzmantel
3 können aber auch beliebige voneinander abweichende Form besitzen.
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In Figur 3 ist eine Ausführungsform von Behältnis 1 und Schutzmantel
3 wiedergegeben, die im Bereich der Randzone 5 einstückig miteinander verbunden
sind. Die Herstellung kann durch Spritzgießen, Rotationsguß oder im Blasverfahren
erfolgen.
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Gegebenenfalls kann, wie gestrichelt angedeutet, die Wandung des Behältnisses
1 über Führungslippen 25 an der Innenwandung des Schutzmantels 3 abgestützt sein,
um beim Kollabieren des Behältnisses 1 eine definierte Bewegung des Bodens 26 zu
erhalten.
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Bei der Ausführungsform gemäß Figur 4 ist in das Behältnis 1 eine
weitere Wandung 28 eingezogen, so daß ein Ringspaltraum 27 entsteht, der in der
Zeichnung stark vergrößert wiedergegeben ist. Mit Vorteil ist der Abstand zwischen
beiden Wandungen sehr gering. In den Zwischenraum 27 kann eine diffusionsdichte
Trennschicht eingebracht oder angeordnet werden. Das Behältnis 1 und die eingezogene
Wandung 28 sind wiederum zusammen mit dem Schutzmantel 3 einstückig hergestellt,
wobei das Behältnis 1 und Schutzmantel 3 über die Randzone 5 wiederum in Verbindung
stehen.
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In den Figuren 5 und 6 ist die Pumpkammer in ihrer Ausgangsform wiedergegeben.
Sie weist außenseitig Dichtlippen 29 auf, die den Raum zwischen der Aufnahme 15
(Figur 1) und der Wandung der Pumpkammer nach der Montage abdichten. Die Pumpkammer
13 ist an ihrer Unterseite 30 offen ausgebildet. An der unteren Stirnseite der Seitenwandung
14 ist eine Lasche 31 über ein Gelenk 32 angeformt. Die Lasche 31 trägt an ihrem
freien Ende die Rückschlagklappe 12. Vor dem Einsetzen der Pumpkammer 13 in das
Deckelteil 10 wird die Lasche 31 nach innen umgelegt, wobei sie unter Vorspannung
gerät und die Rückschlagklappe 12 dichtend auf die Öffnung 11 aufdrückt.
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Die Pumpkammer 13 ist, wie bereits mit Bezug auf Figur 1 angedeutet,
in. ihrem oberen Abschnitt 16 domartig nach innen
gezogen und dort
federnd nachgiebig ausgebildet. An den domartigen Abschnitt 16 schließt sich ein
wiederum stark elastischer Abschnitt 33 an, der in das demgegenüber formstabile
Mundstück 18 übergeht. Das Mundstück 18 läßt sich infolge des elastischen Abschnittes
33 und entsprechend geformter dünner Wandabschnitte in die in Figur 1 erkennbare
horizontale Lage abknicken.
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Das Mundstück 18 wird anläßlich der Herstellung im Bereich der Abgabeöffnung
22 mit einer tüllen- oder düsenartigen Verengung 35 versehen, wobei die Wandstärke
zur Öffnung hin abnimmt. Anläßlich der Montage wird die Wandung der Verengung 35
nach innen eingestülpt, wie dies in Figur 7 näher erkennbar ist, so daß die Wandung
annähernd in Doppellage und die Öffnung 22 nach innen verlagert ist. Zur Öffnung
hin verläuft die Wandung ähnlich Dichtlippen, die nur durch Druck von innen her
gespreizt werden können, während sie sich beim Saughub selbsttätig schließen. Durch
die Formgebung beim Spritzen des Bauteils (s. Fig. 5) und das anschließende elastische
Umformen in die Form gemäß Fig. 7 steht der Öffnungsrand unter Vorspannung, der
nicht nur Schließdruck erzeugt, sondern auch dafür sorgt, daß nach Beendigung des
Druckhubs der ausgedrückte Strang abgequetscht wird. Die Stülpung der Wandung nach
innen und deren Doppellage sorgt zugleich für den notwendigen Widerstand gegen Überdruck
von innen, so daß das Abgabeventil die Form gemäß Fig. 7 stets beibehält. Die düsen-bzw.
tüllenartige Verengung 35 kann kreisrund oder schmal rechteckig im Querschnitt ausgebildet
sein, so daß sich eine Öffnung entweder in Form einer Rund- oder einer Flachdüse
ergibt und demzufolge das Medium als runder oder flacher Strang (pastös) oder als
runder oder flacher Strahl (flüssig) austritt.
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In Abwandlung der Ausführungsform gem. Fig. 1 und 5 kann, wie in Fig.
5 gestrichelt wiedergegeben, an die Pumpkammer 13
auch zugleich
ein Boden 34 in Form eines nach außen weisenden Ansatzes angeformt sein, wobei dieser
steifer ausgebildet und mit einer Öffnung 36 für den Übertritt des Mediums ausgestaltet
ist. Die größere Steifigkeit läßt sich durch eine größere Wandstärke und/oder einen
anderen Werkstoff (Zweikomponenten-Spritzgießverfahren) erzeugen. Zunächst wird
die - dabei unter Vorspannung geratende - Lasche 31 mit der Rückschlagklappe 12
und danach der Boden 34 nach innen geklappt.
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Bei dieser Ausführungsform kann die Pumpkammer 13 unmittelbar in das
Behältnis eingesetzt, z.B. eingepreßt oder eingeschraubt werden, wobei der Boden
34 beispielsweise gegen eine Stufe gepreßt wird. Es kann dann das Deckelteil 6 gemäß
Fig. 1 weitgehend oder vollständig entfallen.
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Wie Figur 6 zeigt, ist an dem formstabilen Mundstück 18 der etwa radial
verlaufende Ansatz 19 in Form von zwei senkrecht sich kreuzenden Rippen 37, 38 angeformt,
die zur reibungsschlüssigen Aufnahme des Druckstücks 20 dienen. Zwischen dem Druckstück
20 und den Rippen 37, 38 kann eine mehrstufige Verrastung vorgesehen sein, die eine
unterschiedliche Höhenlage des Druckstücks 20 und somit verschiedene Hublängen bzw.
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Pumpvolumina gestattet.
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In der Pumpkammer 13 können von dem domartigen Abschnitt 16 ausgehend
Trennwände 39 eingezogen sein (Fig. 5 und 8), die koaxiale Wandstege 40 besitzen.
Zwischen den Trennwänden 39 mit den Wandstegen 40 einerseits und der Seitenwandung
14 der Pumpkammer 13 andererseits werden Kammern 41 gebildet, die über Queröffnungen
42 von geringem Querschnitt mit dem mittleren Bereich der Pumpkammer 13 in Verbindung
stehen.
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Die Kammern 41 dienen zur Aufnahme von Zugabemedien, die anläßlich
des Füllvorgangs zuerst eingegeben werden, während anschließend die Pumpkammer 13
mit dem Hauptmedium aufgefüllt wird.
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In den Figuren 9 und 10 sind das Deckelteil 6 und das Kappenteil 8
in der Fertigungslage wiedergegeben. Sie liegen in einer Formtrennebene und sind
über das Filmscharnier 7 miteinander verbunden. Ergänzend zu den bereits mit Bezug
auf Figur 1 beschriebenen Einzelheiten weist das Deckelteil 6 randseitig ein Gewinde
43 od.dgl. zum Aufsetzen auf die Randzone 5 von Behältnis 1 und Schutzmantel 3 auf.
Ferner ist an der Innenseite des Kappenteils 8 bei 44 ein oberes Widerlager für
das Mundstück 18 (siehe Figur 1) angeformt. Ferner kann das Deckelteil 6 im Bereich
der Öffnung 11 für die Rückschlagklappe 12 etwas nach oben gewölbt sein, um eine
sichere Anlage der gleichfalls schwach gewölbten Rückschlagklappe 12 zu erhalten.
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In Figur 11 ist eine Ausführungsform von Behältnis 1 und Schutzmantel
3 nach einem ersten Fertigungsverfahren wiedergegeben. In diesem Fall werden das
Behältnis 1 und der Schutzmantel 3 achsgleich fluchtend einstückig hergestellt,
wobei im Übergangsbereich die Randzone 5 ausgeformt ist. Aus der gezeigten Fertigungslage
wird das Behältnis 1 in den Schutzmantel 3 hineingestülpt, wobei sich in der Endlage
etwa die Form in der Darstellung gemäß Figur 3 ergibt. Auch hier kann gegebenenfalls
das Zweikomponenten-Spritzgießverfahren angewandt werden, um unterschiedliche Wandstärken,
Elastizitätseigenschaften oder Farbgebungen zu ermöglichen.
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Bei der Ausführungsform gemäß Figur 12 werden achsgleich fluchtend
zwei Behältnisse 1 hintereinander geformt, wobei die Böden 26 jeweils mit Abstand
voneinander angeordnet sind. Zugleich wird ein durchgehender Schutzmantel 3 ausgeformt,
der mit den Behältnissen an gegenüberliegenden Stirnseiten über die Randzonen 5
verbunden ist. Das solchermaßen hergestellte Teil wird anschließend entlang der
Linie 45 aufgetrennt, so daß zwei Teile, die jeweils aus einem Behältnis 1 und einem
Schutzmantel
3 bestehen, erhalten werden.
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Figur 13 zeigt schematisch den Montage- und Füllvorgang. In das Behältnis
1 mit dem Schutzmantel 3 wird das Medium 46 eingefüllt, bis es den etwa in der dritten
Position gezeigten Füllstand erreicht. Die Pumpkammer 13 wird nach Umlegen der Lasche
31 (siehe Figur 5) in die Aufnahme 15 des Deckelteils 6 eingesetzt, das Mundstück
18 abgebogen und das Kappenteil 8 auf das Deckelteil 6 um das Filmscharnier 7 aufgeklappt,
wobei das Druckstück 20 den Ansatz 37 am Mundstück 18 übergreift.
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Die sich dabei ergebende vormontierte Lage ist in der dritten Position
der oberen Figurenreihe wiedergegeben. Der vormontierte Spenderkopf wird dann auf
das gefüllte Behältnis aufgesetzt, wobei das Deckelteil 6 in die Füllung eindringt,
bis sich die Rückschlagklappe 12 öffnet und das beim Einschieben des Spenderkopfs
47 durch das Deckelteil 6 verdrängte Medium in den Pumpraum 13 und das Mundstück
18 bis zur Abgabeöffnung 22 eindringt und durch diese ggf. auch austritt.
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Mit Vorteil ist der eingezogene Boden 10 des Deckelteils nach oben
zur Öffnung 11 hin gewölbt, so daß beim Aufsetzen des Deckelteils keine Luftblasen
eingeschlossen werden. Der solchermaßen komplettierte und gefüllte Spender 48 steht
dann für den Versand bereit.
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Die zuvor geschilderte Ausführungsform gestattet es ferner, Nachfüllpackungen
einzusetzen, für die in Fig. 14 ein Ausführungsbeispiel gezeigt ist. Die Nachfüllpackung
besteht wiederum aus dem Behältnis 1 mit der Füllung 46 und einem Schutzmantel.
3, die über die Randzone 5 miteinander verbunden sind. Nach Füllen des Behältnisses
1 wird dieses durch einen verlorenen Verschluß 49 verschlossen. Für den Einsatz
der Nachfüllpackung wird der Verschluß 49 geöffnet und auf die Randzone 5 der Spenderkopf
47 aufgedrückt bzw. aufgeschraubt.
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Der Verschluß 49 kann, wie in Fig. 14 strichpunktiert angedeutet,
ähnlich dem Deckelteil 6 des Spenderkopfs 47 nach innen eingezogen werden, um beim
Aufsetzen des Spenderkopfs kein Nachfüllmedium 46 oder nur ein kleines Volumen in
die von der vorangehenden Benutzung nachgefüllte Pumpkammer 13 zu verdrängen.